分层物体成型

分层物体成型也称叠层实体制造，通过对原料纸进行层合与激光切割形成零件。

简介分层物体成型也称叠层实体制造（laminated object manufacturing，OM），通过对原料纸进行层合与激光切割形成零件。

原理如图所示为分层物体成型原理示意图。LOM快速成型机由计算机、原材料存储及送进机构、热黏压机构、激光切割系统、可升降工作台、数控系统、机架等组成。

计算机用于接收和存储工件的三维模型，沿模型的高度方向提取一系列的横截面轮廓线，发出控制指令。原材料存储及送进机构将存于其中的涂胶纸带，逐步送至工作台面上。热黏压机构将单面涂有热熔胶的胶纸带通过加热辊加热加压，一层层黏合在一起。激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线的数据，将一层纸切割成原型当前层的内外轮廓。轮廓以外不需要的区域，则用激光切割成小方网格（废料），便于在成型后剔除。在成型过程中废料可以起支撑和固定作用。

可升降工作台支撑成型的原型，并在每层成型之后，下降一个纸厚的高度（0.1~0.2mm），以便送进、黏合、切割新的一层纸。数控系统执行计算机发出的指令，控制材料的送进，然后黏合、切割，最终形成三维工件原型。

特点优点1、设备价格低廉。因采用小功率CO2激光器，不仅成本低廉，而且使用寿命也长。

2、造型材料一般为涂有热熔树脂及添加剂的纸，在制造过程中无相变，精度高，几乎不存在收缩和翘曲变形，制件强度和刚度高，几何尺寸稳定性好，可用木材加工的方法对表面进行抛光。

3、造型材料成本低。国产材料价格为每千克30元左右，附件成本远比SLA法便宜，这一点对于中等以上尺寸的制件尤为明显。

4、采用SLA祛制造原型，需对整个断面扫描才能使树脂固化，而LOM只需切割断面轮廓，成型速度高，原型制作时间短。

5、无须支撑设计，软件工作量小。

6、 可制造大尺寸制件，工业应用面广。

7、可用于熔模铸造，代替蜡材，烧失时不膨胀。

缺点1、不能直接制作塑料工件；

2、工件的抗拉强度和弹性较低；

3、工件易吸湿膨胀，因此成型后应尽快进行表面防潮处理；

4、工件表面有台阶纹，高度等于材料的厚度，因此成型后需进行表面打磨；

5、废料的分离较费时间。

原型制造过程1、基底制作：由于叠层在制作过程中要由工作台（或称升降台）带动频繁升降，为实现原型与工作台之间的连接，需要制作基底，通常做3~5层。

2、原型制作：当所有参数设定之后，设备便根据给定的工艺参数自动完成原型所有叠层的制作过程。

原型的后处理从LOM快速成型机上取下的原型埋在叠层块中，需要进行剥离，以便去除废料，有的还需要进行修补、打磨、抛光和表面徐覆处理等，这些工序统称为后处理。

LOM成型的余料去除是将成型过程中产生的废料与工件分离。通常网格状废料在成型后采用手工剥离。为了使原型表面状况或机械强度等方面完全满足最终需要，保证其尺寸稳定性、精度等方面的要求应进行后置处理。

需要进行后置处理的情况是：原型的表面不够光滑，曲面上存在因分层制造引起的小台阶和STL格式化可能造成的小缺陷；原型的薄壁和某些小特征结构（如孤立的小柱、薄肋）可能强度、刚度不足；原型的某些尺寸、形状还不够精确；制件的耐温性、耐湿性、耐磨性和表面硬度可能不够令人满意；制件表面的颜色可能不符合产品的要求等。1

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学